【志鸿优化设计】九年级物理全册 第十五章 电流和电路 15.5 串、并联电路中电流的规律（基本技能+基本能力+思维拓展）（含详解）（新版）新人教版.doc

15.5串、并联电路中电流的规律 1串联电路的电流规律探究实验：串联电路中各处的电流有什么关系？(1)提出问题：串联电路中各处的电流有什么关系？(2)猜想或假设如图甲所示，a点的电流可能最大，然后依次减小，b点的小些，c点的最小，即iaibic；如图甲所示，由于电流只有一条路径，a、b、c三处电流相等，iaibic。(3)设计实验：把电流表依次接在图乙、丙、丁中a、b、c三点分别测出电流ia、ib、ic。(4)进行实验并收集数据测量处a点电流b点电流c点电流第1次第2次(5)分析和论证通过对数据进行分析，得出结论：串联电路中各处电流都相等。用数学式表达是：iaibic(或i1i2i3in)。【例11】 在探究串联电路的电流规律时，小敏同学连成了如图所示的电路。在连接电路时，开关应_；检查电路无误后，闭合开关，三灯l1、l2、l3均发光，接着她应_；实验时，她记录了下表中的实验数据，由表1中的实验数据可知_。小刚同学也做了此实验。记录的数据如表2所示，从表2中可以看出d处的电流比a、b、c处的电流大许多，出现这种情况的原因可能是_。表1测量处abcd电流/a0.20.20.20.2表2测量处abcd电流/a0.20.20.21.0解析：连接电路前，为了防止发生电源短路而烧坏电源或电流表，开关应断开。为了探究串联电路的电流规律，应把电流表串联在电路中的不同位置(如图中的a、b、c、d处)，通过测不同位置的电流值，并加以比较，分析总结出规律。表2中，ia、ib、ic处的电流值相等，而id比其他三个值大得多，id的值恰好是量程为00.6 a时对应的0.2 a，可知小刚读数错误。答案：断开把电流表分别接在a、b、c、d处，测得四处的电流分别为ia、ib、ic、id串联电路中的电流处处相等在读d点的电流时，误把00.6 a的量程看成03 a，结果把0.2 a读成了1 a【例12】 两只规格不同的小灯泡串联在同一个电路中，则两灯中的电流()a灯亮的电流大b灯暗的电流大c两灯电流相等d无法确定解析：在串联电路中，不论灯泡的规格或亮暗，只要有电流通过，那么电路中各处的电流就会相等。答案：c2.并联电路的电流规律探究实验：并联电路中干路和支路电流间有什么关系？(1)提出问题：并联电路中干路电流和支路电流有什么关系？(2)猜想或假设如图所示，并联电路中干路电流(ic)大于各支路电流：icia，icib；并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即iciaib。(3)设计实验将电流表依次接在l1支路(图甲)、l2支路(图乙)、干路(图丙)中，分别测出l1、l2和干路中的电流ia、ib、ic。(4)进行实验收集数据测量处a点电流b点电流c点电流(干路)第1次第2次(5)分析和论证通过对实验数据进行分析，得出结论：并联电路中干路电流等于各支路电流之和，用数学式表达是：iciaib(或ii1i2in)。干路电流等于支路电流之和，干路电流要大于支路电流，但每一条支路上的电流不一定相等。在并联电路中，每一条支路中的电流都比干路中的电流小，所以并联电路有分流的特点。【例21】 现有电源、开关、导线、两只灯泡和两只电流表，如图甲所示，请你设计一个电路，要求：两只灯泡并联，两只电流表接入电路中，只要将开关闭合，就能测出干路电流和其中一条支路上的电流。 图甲 图乙 (1)画出你设计的电路图。(2)按照你设计的电路将图乙中的元件连接起来。(已知干路上的电流约0.56 a)解析：一个电流表测量其中一个灯泡的电流，先把一个电流表和其中的一个小灯泡串联；然后作为一个元件和另一只小灯泡并联；后和另一个电流表串联，经过开关和电源相连即可。注意电流表的正入、负出。答案：如图所示。(1) (2)【例22】 如图(a)所示，当开关s闭合时，两只电流表的示数分别由(b)、(c)两图读得，则电灯l1中的电流是() a0.8 ab0.16 ac0.52 ad1.28 a解析：分析电路图可知，两灯泡并联。a2与l2在一条支路，它测l2的电流。a1在干路上测量总电流。a1表的量程是03 a，它的示数为1.8 a，则干路电流i1.8 a。a2表的量程是00.6 a，它的示数是0.52 a，则i20.52 a。根据并联电路电流的规律可知：l1的电流即两电流表示数之差，即i1ii21.8 a0.52 a1.28 a。答案：d 3探究串、并联电路电流关系时的电路故障分析在研究串、并联电路中的电流关系时，连接好实物图以后，闭合开关却发现灯泡不亮或电流表无示数等情况。这是由于电路中出现故障所致。电路中出现故障的原因只有两种情况：一是断路；二是短路。(1)在串联电路中，如果一个用电器不能工作了，其他的用电器都不能工作，则说明电路为断路，若一个用电器不能工作了，而其他用电器仍能工作，则说明该用电器被短路了。(2)在并联电路中，当一个支路出现断路时，不会影响其他支路上的用电器工作；当一个支路的两端被短路时，其他支路同时也被短路。(3)在串、并联电路中出现断路的原因有：灯座接触不良，电池接触不良，接线柱与导线之间接触不良等；灯泡的灯丝断了等。断路的识别方式如下：采用小灯泡法、电压表法、电流表法、导线法等与电路的一部分并联，若这条路径搭在哪里使电路恢复通路，则与之并联的部分就存在断路。(4)出现短路的原因：电路连接错误，直接用导线将元件的两端连接了；连接过程中不注意而使元件两端接线柱上的导线接触；各元件内部由于已损坏发生短路。【例3】 在“用电流表测电流”的实验中，某同学连接的电路，如图所示。(1)闭合开关，观察到灯泡l1和l2的发光情况是_。(2)针对上述现象，该电路存在的问题是_。(3)请在原图上只改动一根导线，使两只电流表分别测出各支路的电流，然后画出实物电路的电路图。(要求：在需改动的导线上画“”，用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉)解析：由于电流表相当于导线，闭合开关，灯泡l1和电流表a2被短路，故只l1不发光，l2发光。只需要改动连接l1和l2的一根导线，就能使两只电流表分别测出各支路的电流。答案：(1)l1不发光，l2发光(2)灯l1和电流表a2被短路(3)改正的实物图如图所示。电路图如图所示。4对串联和并联电路电流规律的理解(1)串联电路电流的规律：串联电路中各处电流相等。从理论上分析，串联电路只有一条电流路径，流经电路各个部分的电荷，既不会消失，也不能堆积，所以流过一处的电荷也将流过另一处，也就是说串联电路中各处的电流相等。(2)并联电路电流的规律：并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。电流和水流相似，我们用水流来类比：从干渠里流出来的水分成几条支流，由于每条支流的水都是从干渠里分出来的，所以每条支流的流水量之和等于干渠里的流水量。同理，在并联电路中，干路电流分成支路电流，支路电流汇成干路电流，而电路中的电荷不会消失，也不能堆积，所以干路中的电流等于各支路中的电流之和。【例41】 如图，电灯l1、l2、l3中的电流分别是i1、i2、i3，则各电流表示数应为()aa1示数为i1，a2示数为i2，a3示数为i3ba1示数为i1i2，a2示数为i2i3，a3示数为i1i2i3ca1示数为i2i3，a2示数为i1i2，a3示数为i1i2i3da3示数为a1和a2示数之和解析：此题考查对并联电路中电流关系的理解程度。首先要辨认电路，三个灯泡的连接方式是并联。然后判断出a1测量l2和l3的电流，a2测量l1和l2的电流，而a3测量的是总电流。在并联电路中各支路电流之和等于干路电流。答案：c【例4